内容正文:
天津市弘毅中学2024-2025学年度第一学期第二次过程性诊断
高三物理
本试卷满分100分,考试用时60分钟。
第I卷(选择题)
一、单选题(每小题4分,共32分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成.开箱时,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示.在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体( )
A. 对外做正功,分子的平均动能减小
B. 对外做正功,内能增大
C. 对外做负功,分子的平均动能增大
D. 对外做负功,内能减小
【答案】A
【解析】
【分析】根据热力学第一定律公式△U=W+Q,公式中△U表示系统内能的增加量,W表示外界对系统做的功,Q表示系统吸收的热量,题中气体膨胀对外界做功,即气体对外界做负功,故W<0,气体与外界无热交换,故Q=0,从而判断出气体内能的变化,也就得到分子的平均动能的变化情况.
【详解】密闭于汽缸内的压缩气体膨胀对外做正功,即外界对气体做负功,因而W<0,缸内气体与外界无热交换说明Q=0,忽略气体分子间相互作用,说明内能是所有分子动能的总和.根据热力学第一定律△U=W+Q,可知内能增加量△U<0,故内能减小,分子平均动能减小,温度降低.所以只有A正确;
故选A.
点评:热力学第一定律的公式△U=W+Q中,△U表示系统内能的增加量,W表示外界对系统做的功,当系统对外界做功时,W取负值,Q表示系统吸收的热量,当系统放出热量时,Q取负值.
2. 如图所示,飞机在竖直平面内经一小段圆弧向上加速爬升,飞机沿该圆弧运动时( )
A. 飞机的机械能守恒
B. 飞行员处于失重状态
C. 飞机克服重力做功的功率变小
D. 飞机所受合力方向与速度方向的夹角为锐角
【答案】D
【解析】
【详解】A.飞机向上加速爬升,重力势能增加,动能也增加,所以机械能也增加,A错误;
BD.由于飞机沿圆弧加速爬升,所以飞机所受合力方向与速度方向的夹角为锐角,加速度方向与合力方向相同,所以加速度方向与速度方向成锐角,斜向上,有向上的加速度分量,飞行员处于超重状态,B错误,D正确;
C.飞机克服重力做功的功率为
其中为速度与竖直方向的夹角,飞机沿该圆弧向上运动时,减小,所以飞机克服重力做功的功率变大,C错误。
故选D。
3. 下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A. 图甲中P射线粒子流带负电
B. 图乙中实验说明了原子核具有复杂结构
C. 图丙中的玻尔能级理论可以解释β衰变现象
D. 图丁中用中子轰击铀核使其发生裂变,方程式为
【答案】A
【解析】
【详解】A. 图甲中P射线粒子流受到向右的洛伦兹力才会向右偏转,则根据左手定则,P射线粒子流带负电,A正确;
B. 图乙中实验说明了原子具有复杂结构,B错误;
C. 图丙中的玻尔能级理论讲的是原子核外电子的跃迁,而β衰变现象是原子核发射出β粒子的现象,无法解释,C错误;
D. 图丁中用中子轰击铀核使其发生裂变,典型方程式为
D错误。
故选A。
4. 2023年10月26日17时46分,神舟十七号载人飞船成功对接空间站天和核心舱,天和核心舱在距离地球表面h高度处围绕地球做匀速圆周运动,地球半径为R,地球表面重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 若飞船绕地球做圆周运动经过M处,则它的周期大于核心舱的周期
B. 若飞船在M处,则它的向心加速度小于核心舱的向心加速度
C. 若飞船在N处,则应加速变轨才能成功对接核心舱
D. 天和核心舱的周期为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据万有引力提供向心力可得
可得
,
若飞船绕地球做圆周运动经过M处,轨道半径小于核心舱的轨道半径,则它的周期小于核心舱的周期,它的向心加速度大于核心舱的向心加速度,故AB错误;
C.若飞船在N处,则应减速变轨才能成功对接核心舱,故C错误;
D.在地球表面处,有
天和核心舱绕地球做匀速圆周运动,则有
联立解得天和核心舱的周期为
故D正确。
故选D。
5. “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一、摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是( )
A. 在摩天轮转动的过程中,乘客机械能始终保持不变
B. 在摩天轮转动的过程中,乘客重力的功率保持不变
C. 在摩天轮转动一周的过程中,合力对乘客做功为零
D. 在最低点时,乘客所受重力大于座椅对他的支持力
【答案】C
【解析】
【详解】A.摩天轮转动过程中,乘客的动能不变,重力势能不断变化,机械能不断变化,故A错误;
B.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率等于重力与竖直速度的乘积,竖直速度不断变化,故重力的瞬时功率不断变化,故B错误;
C.摩天轮转动一周的过程中,动能的变化量为0,根据动能定理得,合力对乘客做功等于动能的变化量,为0,故C正确;
D.在最低点,乘客的加速度竖直向上,合力向上,乘客所受重力小于座椅对他的支持力,故D错误。
故选C。
6. 图是某运动员脚部受伤后治疗的牵引装置示意图。轻质细绳的一端固定,绕过轻质定滑轮和轻质动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着他的脚,整个装置在同一竖直平面内。则( )
A. 当角时,脚所受的拉力等于重物的重力
B. 重物的重力不变,脚所受的拉力随角的增大而减小
C. 重物的重力不变,脚所受的拉力随角的增大而增大
D. 角不变,脚所受的拉力随重物重力的增大而减小
【答案】B
【解析】
【详解】设脚受的拉力为T,由受力分析易得
A.当时
故A错误;
BC.当重物的重力不变时,脚受到的拉力随的增大而减小,故B正确,C错误;
D.角不变时,脚受到的拉力随重物的重力的增大而增大,故D错误。
故选B。
7. 一玩具小车沿x轴运动,其v-t图象如图所示.下列说法正确的是
A. 第1s内和第4内,小车的加速度大小相等、方向相同
B. 0~3s内,小车的平均速度为5m/s
C. t=3s时,小车的速度大小为5m/s,方向沿x轴正方向
D. 第2s内和第3s内,合力对小车做的功相同
【答案】A
【解析】
【分析】v-t图象的斜率表示加速度,速度的正负表示运动方向,图线与坐标轴围城图形的面积表示位移.平均速度等于位移与时间之比.据此分析.
【详解】v-t图象的斜率表示加速度,可知第1s内和第4s内的加速度大小k=a==5m/s2,方向均为正方向;故A正确.由v-t图象的面积表示位移,可知0~3s内的位移相等为2.5m,由,故B错误;t=3s时,小车的速度大小为5m/s,方向沿x轴负方向,故C错误;根据图象可知,第2s内动能的减少量和第3s内动能的增加量相等,根据动能定理可知,外力对质点在第2s内做负功和第3s内做正功,两者大小相等,性质不同;故D错误.故选A.
8. 如图所示是某金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压Uc与入射光频率v的关系图象。则由图象可知( )
A. 遏止电压与入射光的频率无关
B. 该金属的逸出功等于
C. 图象的斜率表示普朗克常量
D. 入射光的频率为时,产生的光电子的最大初动能为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像可知,遏止电压随入射光的频率增大而增加,A错误;
BC.根据
可知
该金属的逸出功等于,图象的斜率表示普朗克常量,B正确,C错误;
D.入射光的频率为时,产生的光电子的最大初动能为,D错误。
故选B。
二、多选题(每小题4分,共8分。每小题给出的四个选项中,有多个选项是正确的。全部选对得4分,选对但不全得2分,选错或不答的得0分)
9. 小球放在竖直的弹簧上,并把球往下按至A的位置.迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C,途中经过位置B时弹簧正好处于原长状态.弹簧的质量和空气的阻力均可忽略.则下列说法正确的是
A. 由A到B,小球的动能一直增大
B. 由A到B,小球的机械能一直增大
C. 由A到C,小球和弹簧的机械能一直增大
D. 由A到C,小球和弹簧的机械能保持不变
【答案】BD
【解析】
【分析】机械能守恒的条件是否有重力和弹力以外的力对研究对象做功,或者从能量转化看,是否有机械能与其他能的转化,要注意本题涉及的三个位置ABC,分别是最低弹簧压缩最大、弹簧原长、及最高点,弹簧发生作用的只是从A到B,要仔细分析.
【详解】速度最大的位置是弹力与重力相等的位置,此时弹簧处于压缩状态,则从A到B物体的速度先增大后减小,所以选项A错误;从A到B,一直有弹簧对物体做功,由功能关系知道物体的机械能一直增大,选项B正确;从A到C,由于弹簧和物体这个系统无机械能与其他的能的转化,所以系统的机械能守恒,则选项C错误,D正确.故选BD.
【点睛】解决本题的关键是掌握机械能守恒的条件,在只有重力或弹簧弹力做功的情形下,系统机械能守恒.在解题时要注意,单独对小球来说,小球和弹簧接触过程中机械能不守恒.
10. —质量为2kg的物体受水平拉力F作用,在粗糙水平面上做加速直线运动时的a - t图象如图所示,t=0时其速度大小为2m/s,滑动摩擦力大小恒为2N, 则( )
A. 在0〜6s内,合力对物体做的功为400J
B. t=6s时,物体的速度为20m/s
C. t=6s时,拉力F的功率为200W
D. 在0〜6s内,拉力对物体的冲量为36N·s
【答案】BC
【解析】
【分析】根据△v=a△t可知a-t图象中,图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量,由此求得t=6s时物体的速度.根据动能定理可知,合外力对物体做的功等于动能的变化量,根据动量定理可知,合外力的冲量等于物体动量的变化量,根据牛顿第二定律求出在t=6s时刻,拉力F的大小,再根据P=Fv求解拉力F的瞬时功率.
【详解】在0~6s内,根据动能定理得: ,代入数据解得 W合=396J,故A错误;根据△v=a△t可知,在a-t图象中,图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量,则在0-6s时间内速度增量为△v=×6=18m/s,所以t=6s时刻,物体的速度v6=v0+△v=2+18=20m/s,故B正确;t=6s时,根据牛顿第二定律得:F-f=ma,得 F=ma+f=2×4+2=10N,则在t=6s时刻,拉力F的功率P=Fv6=10×20=200W,故C正确.根据动量定理得:IF-ft=mv6-mv0,则得拉力对物体的冲量 IF=ft+m(v6-v0)=2×6+2×(20-2)=48N•s,故D错误.故选BC.
【点睛】本题的解题关键是知道a-t图象中,图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量.明确利用动能定理可求合外力做的功,运用动量定理可求合外力的冲量.
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(本题共两小题,每空2分,共18分)
11. 某实验小组利用图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验。小车及车中的砝码质量用M表示,钩码质量用m表示,小车的加速度可由打点计时器打出的点计算出:
①实验时,某同学没有进行平衡摩擦力这一步骤,他将每组数据在坐标纸上描点、画线得到a-F图象,可能是图乙中的_________图线;(选填A、B、C)
②关于本实验,下列说法正确的是_________。
A.实验时应先释放小车后接通电源
B.小车质量应远远大于钩码的质量
C.每次改变小车质量时,都应重新平衡摩擦力
D.平衡摩擦力时,应将钩码用细线绕过定滑轮系在小车上
E.小车运动的加速度可用天平测出m和M,直接用公式求出
③如图丙为本实验中得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.10s,由该纸带可求得小车的加速度a=_________m/s2。(计算结果保留两位有效数字)
【答案】 ①. A ②. B ③. 0.50 m/s2
【解析】
【详解】①[1]当没有进行平衡摩擦力时,当小车所受的拉力到达某一值时小车才开始加速运动,则得到的图像应该是A所示;
②[2]A.实验时应先接通电源后释放小车,选项A错误;
B.小车质量应远远大于钩码的质量,这样才能认为钩码的拉力等于小车的牵引力,选项B正确;
C.每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力,选项C错误;
D.平衡摩擦力时,不将钩码用细线绕过定滑轮系在小车上,而是只让小车拖着纸带在木板上匀速运动,选项D错误;
E.小车运动的加速度要从纸带中算出,不能用公式求出,选项E错误;
故选B。
③[3]由,其中∆x=0.5cm,则
12. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为,实验步骤如下:
A.按照图示的装置安装仪器;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.接通电源开关,然后释放重物,打出一条纸带;
E.测量纸带上打出的某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
按实验要求正确地操作并选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s)。
(1)上述步骤中没有必要进行的步骤是___________(填实验步骤前的字母);操作不恰当的步骤是___________(填实验步骤前的字母)
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度___________(计算结果保留两位有效数字)
(3)如果所用重物的质量为1.00kg,从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能减少量是___________J,此过程中物体动能的增加量___________J;(计算结果保留两位有效数字)
(4)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,忽略空气阻力的影响,则以为纵轴、以h为横轴画出的图像是下图中的( )
【答案】 ①. C ②. B ③. 0.98 ④. 0.49 ⑤. 0.48 ⑥. A
【解析】
【详解】(1)[1]由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去,所以不需要用天平测量出重锤的质量,故有必要进行的步骤是C;
[2]应将打点计时器接到电源的交流输出端上,故操作不恰当的步骤是B。
(2)[3]根据匀变速直线运动的中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则打点计时器打下计数点B时,物体的速度为
(3)[4]从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能减少量为
[5]此过程中物体动能的增加量为
(4)[6]根据机械能守恒可得
则有
可知为一条过原点的倾斜直线。
故选A。
四、计算题(本大题共3小题,共42分)
13. 如图所示,质量m=0.1kg的物块(可视为质点)置于粗糙水平桌面的最左端。现对物块施加一个水平向右的恒力F,物块由静止出发水平向右运动,经t=1s飞离桌面。此后撤去力F,物块最终落至水平地面上的P点。已知物块落地点P与飞出点的水平距离s=0.9m,桌面高h=0.45m,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.5,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物块离开桌面时的速度大小v;
(2)物块在水平桌面上运动的距离l;
(3)物块在桌面上运动时所受恒力F的大小。
【答案】(1)3m/s;(2)1.5m;(3)0.8N
【解析】
【分析】
【详解】(1)物块从桌面飞出后,由平抛运动规律可知
解得
v=3m/s
(2)由
得
l=1.5m
(3)物块在桌面上滑动过程
对物块受力分析,由牛顿第二定律得
解得
F=0.8N
14. 如图所示,直角坐标系xOy中,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴负方向。在第Ⅳ象限区域内有方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的点,以大小为的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从y轴上的某点垂直y轴进入第Ⅲ象限,不计粒子的重力,求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达M点时速度的大小和方向;
(3)求磁场中磁感应强度B的大小。
【答案】(1)
(2),与x轴正方向夹角为θ=60°
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子在电场中仅受电场力的作用做类平抛,设在第一象限内运动时间为t1。则
水平方向
2L=v0t1
竖直方向
由牛顿第二定律有
联立两式得
【小问2详解】
设粒子到达M点时竖直分速度为
可得
到达M点的合速度为
设速度与x轴正方向夹角为,又
所以
θ=60°
【小问3详解】
由于垂直打到y轴,易得带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为120°洛伦兹力提供向心力得
由几何关系
联立,解得
15. 如图,光滑的四分之一圆弧轨道PQ竖直放置,底端与一水平传送带相切,一质量的小物块a从圆弧轨道最高点P由静止释放,到最低点Q时与另一质量小物块b发生弹性正碰(碰撞时间极短)。已知圆弧轨道半径,传送带的长度L=1.25m,传送带以速度顺时针匀速转动,小物体与传送带间的动摩擦因数,。求
(1)碰撞前瞬间小物块a对圆弧轨道的压力大小;
(2)碰后小物块a能上升的最大高度;
(3)小物块b从传送带的左端运动到右端所需要的时间。
【答案】(1)30N;(2)0.2m;(3)1s
【解析】
【详解】(1)设小物块a下到圆弧最低点未与小物块b相碰时的速度为,根据机械能守恒定律有
代入数据解得
小物块a在最低点,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
根据牛顿第三定律,可知小物块a对圆弧轨道的压力大小为30N。
(2)小物块a与小物块b发生弹性碰撞,根据动量守恒有
根据能量守恒有
联立解得,
小物块a反弹,根据机械能守恒有
解得
(3)小物块b滑上传送带,因,故小物块b先做匀减速运动,根据牛顿第二定律有
解得
则小物块b由2m/s减至1m/s,所走过的位移为
代入数据解得
运动的时间为
代入数据解得
因,故小物块b之后将做匀速运动至右端,则匀速运动的时间为
故小物块b从传送带的左端运动到右端所需要的时间
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天津市弘毅中学2024-2025学年度第一学期第二次过程性诊断
高三物理
本试卷满分100分,考试用时60分钟。
第I卷(选择题)
一、单选题(每小题4分,共32分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成.开箱时,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示.在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体( )
A. 对外做正功,分子的平均动能减小
B. 对外做正功,内能增大
C. 对外做负功,分子的平均动能增大
D. 对外做负功,内能减小
2. 如图所示,飞机在竖直平面内经一小段圆弧向上加速爬升,飞机沿该圆弧运动时( )
A. 飞机的机械能守恒
B. 飞行员处于失重状态
C. 飞机克服重力做功的功率变小
D. 飞机所受合力方向与速度方向的夹角为锐角
3. 下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A. 图甲中P射线粒子流带负电
B. 图乙中实验说明了原子核具有复杂结构
C. 图丙中的玻尔能级理论可以解释β衰变现象
D. 图丁中用中子轰击铀核使其发生裂变,方程式为
4. 2023年10月26日17时46分,神舟十七号载人飞船成功对接空间站天和核心舱,天和核心舱在距离地球表面h高度处围绕地球做匀速圆周运动,地球半径为R,地球表面重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 若飞船绕地球做圆周运动经过M处,则它的周期大于核心舱的周期
B. 若飞船在M处,则它的向心加速度小于核心舱的向心加速度
C. 若飞船在N处,则应加速变轨才能成功对接核心舱
D. 天和核心舱的周期为
5. “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一、摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是( )
A. 在摩天轮转动的过程中,乘客机械能始终保持不变
B. 在摩天轮转动的过程中,乘客重力的功率保持不变
C. 在摩天轮转动一周的过程中,合力对乘客做功为零
D. 在最低点时,乘客所受重力大于座椅对他的支持力
6. 图是某运动员脚部受伤后治疗的牵引装置示意图。轻质细绳的一端固定,绕过轻质定滑轮和轻质动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着他的脚,整个装置在同一竖直平面内。则( )
A. 当角时,脚所受的拉力等于重物的重力
B. 重物的重力不变,脚所受的拉力随角的增大而减小
C. 重物的重力不变,脚所受的拉力随角的增大而增大
D. 角不变,脚所受的拉力随重物重力的增大而减小
7. 一玩具小车沿x轴运动,其v-t图象如图所示.下列说法正确的是
A. 第1s内和第4内,小车的加速度大小相等、方向相同
B. 0~3s内,小车的平均速度为5m/s
C. t=3s时,小车的速度大小为5m/s,方向沿x轴正方向
D. 第2s内和第3s内,合力对小车做的功相同
8. 如图所示是某金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压Uc与入射光频率v的关系图象。则由图象可知( )
A. 遏止电压与入射光的频率无关
B. 该金属的逸出功等于
C. 图象的斜率表示普朗克常量
D. 入射光的频率为时,产生的光电子的最大初动能为
二、多选题(每小题4分,共8分。每小题给出的四个选项中,有多个选项是正确的。全部选对得4分,选对但不全得2分,选错或不答的得0分)
9. 小球放在竖直的弹簧上,并把球往下按至A的位置.迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C,途中经过位置B时弹簧正好处于原长状态.弹簧的质量和空气的阻力均可忽略.则下列说法正确的是
A. 由A到B,小球的动能一直增大
B. 由A到B,小球的机械能一直增大
C. 由A到C,小球和弹簧的机械能一直增大
D. 由A到C,小球和弹簧的机械能保持不变
10. —质量为2kg的物体受水平拉力F作用,在粗糙水平面上做加速直线运动时的a - t图象如图所示,t=0时其速度大小为2m/s,滑动摩擦力大小恒为2N, 则( )
A. 在0〜6s内,合力对物体做的功为400J
B. t=6s时,物体的速度为20m/s
C. t=6s时,拉力F的功率为200W
D. 在0〜6s内,拉力对物体的冲量为36N·s
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(本题共两小题,每空2分,共18分)
11. 某实验小组利用图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验。小车及车中的砝码质量用M表示,钩码质量用m表示,小车的加速度可由打点计时器打出的点计算出:
①实验时,某同学没有进行平衡摩擦力这一步骤,他将每组数据在坐标纸上描点、画线得到a-F图象,可能是图乙中的_________图线;(选填A、B、C)
②关于本实验,下列说法正确的是_________。
A.实验时应先释放小车后接通电源
B.小车质量应远远大于钩码的质量
C.每次改变小车质量时,都应重新平衡摩擦力
D.平衡摩擦力时,应将钩码用细线绕过定滑轮系在小车上
E.小车运动的加速度可用天平测出m和M,直接用公式求出
③如图丙为本实验中得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.10s,由该纸带可求得小车的加速度a=_________m/s2。(计算结果保留两位有效数字)
12. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为,实验步骤如下:
A.按照图示的装置安装仪器;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.接通电源开关,然后释放重物,打出一条纸带;
E.测量纸带上打出的某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
按实验要求正确地操作并选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s)。
(1)上述步骤中没有必要进行的步骤是___________(填实验步骤前的字母);操作不恰当的步骤是___________(填实验步骤前的字母)
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度___________(计算结果保留两位有效数字)
(3)如果所用重物的质量为1.00kg,从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能减少量是___________J,此过程中物体动能的增加量___________J;(计算结果保留两位有效数字)
(4)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,忽略空气阻力的影响,则以为纵轴、以h为横轴画出的图像是下图中的( )
四、计算题(本大题共3小题,共42分)
13. 如图所示,质量m=0.1kg的物块(可视为质点)置于粗糙水平桌面的最左端。现对物块施加一个水平向右的恒力F,物块由静止出发水平向右运动,经t=1s飞离桌面。此后撤去力F,物块最终落至水平地面上的P点。已知物块落地点P与飞出点的水平距离s=0.9m,桌面高h=0.45m,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.5,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物块离开桌面时的速度大小v;
(2)物块在水平桌面上运动的距离l;
(3)物块在桌面上运动时所受恒力F的大小。
14. 如图所示,直角坐标系xOy中,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴负方向。在第Ⅳ象限区域内有方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的点,以大小为的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从y轴上的某点垂直y轴进入第Ⅲ象限,不计粒子的重力,求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达M点时速度的大小和方向;
(3)求磁场中磁感应强度B的大小。
15. 如图,光滑的四分之一圆弧轨道PQ竖直放置,底端与一水平传送带相切,一质量的小物块a从圆弧轨道最高点P由静止释放,到最低点Q时与另一质量小物块b发生弹性正碰(碰撞时间极短)。已知圆弧轨道半径,传送带的长度L=1.25m,传送带以速度顺时针匀速转动,小物体与传送带间的动摩擦因数,。求
(1)碰撞前瞬间小物块a对圆弧轨道的压力大小;
(2)碰后小物块a能上升的最大高度;
(3)小物块b从传送带的左端运动到右端所需要的时间。
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